【题目】某化学小组用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:质量分数为30%的H2O2溶液、0.1 mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
操作 | 现象 | |
甲 | 向装置I的锥形瓶中加入MnO2固体,向装置I的____中加入质量分数为30%的H2O2溶液,连接装置I、III,打开活塞 | 装置I中产生无色气体并伴随大量白雾;装置III中有气泡冒出,溶液迅速变蓝 |
乙 | 向装置II中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯 | 装置III中有气泡冒出,溶液不变蓝 |
丙 | 向装置II中加入____,向装置III中再加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接装置II、III,点燃酒精灯 | 装置III中有气泡冒出,溶液变蓝 |
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是__________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验中可能是I中的白雾使溶液变蓝。为了验证推测,可将装置I中产生的气体通入_________(填字母)溶液中,依据实验现象来证明白雾中含有H2O2。
A.酸性KMnO4 B.FeCl2 C.H2S
(5)资料显示:KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应___________________________________(写离子方程式)造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确:___________________________________。
【答案】分液漏斗 KMnO4固体 O2+4I-+4H+=2I2+2H2O 酸性环境 使用同体积不同浓度的稀硫酸做对比实验 A 3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 在上述未变蓝的溶液中滴入0.1molL-1 H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误
【解析】
(1)甲实验:根据裝置Ⅰ不要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质;
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式;
(3)对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件酸性环境,酸溶液中氢离子浓度不同,装置Ⅲ中出现蓝色的速率不同;
(4)证明Ⅰ中产生的气体中含有双氧水,氧气和双氧水都具有氧化性,需要利用不同性质进行检验;
(5)该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,可能是生成的碘单质在碱溶液中发生反应生成碘化钾、碘酸钾,验证是否正确是在未变蓝色的溶液中滴入稀硫酸观察是否变蓝。
(1)甲实验:根据装置Ⅰ不需要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故答案为:分液漏斗;
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为: O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向装置Ⅱ中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝。对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境;使用不同浓度的稀硫狻作对比实验;
(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有双氧水,故A正确;
B.氧气和高锰酸钾溶液都能够氧化亚铁离子,无法证明混合气体中含有双氧水,故B错误;
C.高锰酸钾和氧气都能够氧化硫化氢,无法用硫化氢检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;
故答案为:A;
(5)KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,设计实验证明他们的猜想是否正确的实验方案为:在上述未变蓝的溶液中滴入0.1molL-1 H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未变蓝的溶液中滴入0.1molL-1 H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。
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【题目】实验室制取氯气的装置如图:
(1)仪器F的名称是_____________;按图组装好装置后首先要进行的操作是:_________________。
(2)写出E中发生反应的离子方程式:_____________________________________________________。
(3)实验室也可以用浓盐酸与高锰酸钾反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,则该反应的氧化产物是_____________________。
(4)氯元素能形成多种离子。在水溶液中1 mol Cl-、1 molClOx-(x=1,2,3,4)能量的相对大小如图所示,试判断B→A+C反应是___________反应(填“吸热”或“放热”);若有1.5molB发生反应,转移电子的物质的量为___________mol。
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【题目】幸福可以“人工合成”吗?精神病学专家通过实验发现,人体中的一种脑内分泌物多巴胺,可影响一个人的情绪。多巴胺是一种神经递质,用来帮助细胞传送脉冲的化学物质。这种脑内分泌物主要负责大脑的情感,将兴奋及开心的信息传递,使人感到愉悦和快乐。多巴胺可由香兰素与硝基甲烷缩合,再经锌还原水解而得,合成过程如下:
请回答下列问题:
(1)写出香兰素中含有的官能团的名称是___________________。
(2)上述合成过程中属于加成反应的是 (填反应序号)_____________。
(3)反应②的反应条件是__________。有机物A的结构简式为____________。
(4)写出符合下列条件的多巴胺的所有同分异构体的结构简式:_______________。
(i)属于1,3,5-三取代苯 (ii)苯环上直接连有一个羟基和一个氨基
(iii)分别能与钠和氢氧化钠反应,消耗钠与氢氧化钠的物质的量之比为2∶1
(5)多巴胺遇足量浓溴水会产生沉淀,请写出该反应的化学方程式:______。
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【题目】用图装置(气密性好)研究钠与氯气的反应。
实验步骤:
①将一定量浓盐酸滴在KMnO4粉末上,立即产生黄绿色气体。
②待黄绿色气体均匀充满集气瓶时,关闭止水夹。
③再向钠粒上滴2滴水,片刻后钠燃烧,产生白烟,白色固体附着在集气瓶内壁上。
(1)步骤①,黄绿色气体是氯气,则KMnO4的作用是__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)步骤③,引起钠燃烧的原因是____________。
(3)生成白色固体的化学方程式是______________。
(4)结合离子方程式说明NaOH溶液的作用是_______________。
(5)实验结束后,甲同学在安全、环保的理念指导下,仅用上图装置就完成了集气瓶内残余氯气的处理,其操作是____________。
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【题目】某化妆品的组分Z具有美白功效,原料从杨树中提取,现可用如下反应制备:下列叙述错误的是
A.X、Y和Z均能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B.X与属于同系物既能发生取代反应,也能发生加成反应
C.根据有机化学反应的定义上述反应是加成反应
D.Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体
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【题目】现有A、B、C、D、E五种有机物,它们有如下相互转化关系:
已知:A是相对分子质量为28的烃,E属于高分子化合物。请完成下列各题:
(1)物质A的名称是______________,物质D的结构简式为____________________。
(2)写出反应①的化学方程式:_______,该反应属于_____________反应。
(3)写出反应②的化学方程式:______________,该反应属于_____________反应。
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【题目】高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A.放电时负极反应为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O
C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
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【题目】含铁化合物在生活生产中应用广泛。如高铁酸盐(FeO42-)被科学家们公认为绿色消毒剂,在强碱性溶液中比较稳定;聚合硫酸铁则是一种高效絮凝剂。
(1)KClO与Fe(NO3)3饱和溶液反应可制备K2FeO4,两种溶液的混合方式为____。
A.在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
B.在搅拌下,将KClO饱和溶液缓慢滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中
C.在搅拌下,将KClO饱和溶液和Fe(NO3)3饱和溶液一起加入
反应的离子方程式为______________________________。
(2)高铁酸盐有极强的氧化性,能迅速有效地去除淤泥中的臭味物质,自身被还原成新生态的Fe(OH)3。已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其浓度小于10-5 mol·L-1),需调节溶液的pH>____。
(3)聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]的组成可通过下列实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00 mL溶液A;
②准确量取20.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体11.65g;
③准确量取20.00 mL溶液A,加入足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250.00 mL溶液B;
④准确量取25.00 mL溶液B,用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液8.00 mL。
通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式(写出计算过程)______________________。
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【题目】下列实验设计能够成功的是 ( )
实验目的 | 实验步骤及现象 | |
A | 检验亚硫酸钠试样是否变质 | 试样 |
B | 检验某盐是否为铵盐 | 试样 |
C | 证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强 | NaI溶液 |
D | 除去氯化钠晶体中少量硝酸钾 | 试样 |
A.AB.BC.CD.D
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